CN110837705B - 一种悬索桥拉索找力分析方法 - Google Patents

一种悬索桥拉索找力分析方法 Download PDF

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关苏军
王波
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Abstract

本发明涉及一种悬索桥拉索找力分析方法,所述悬索桥拉索找力分析方法是一种基于目标追踪‑迭代更新算法的悬索桥拉索找力分析方法,该方法在悬索桥的几何构形与边界条件已知而成桥状态索力未知的条件下,以悬索桥成桥状态的跨中挠度为目标值,利用ANSYS参数化程序设计语言,通过追踪跨中挠度‑迭代更新实常数数组的找力分析方法,求解满足悬索桥结构设计要求的拉索索力。本发明的优点在于:本发明悬索桥拉索找力分析方法,简单快捷,迭代次数少、求解时间短,对计算机配置的要求低,同时求解精度高,能够在一定程度上满足学术研究与工程应用的要求,是一种有效的悬索桥成桥状态索力的确定方法。

Description

一种悬索桥拉索找力分析方法
技术领域
本发明属于交通运输业桥涵工程领域,特别涉及一种基于目标追踪-迭代更新算法的悬索桥拉索找力分析方法。
背景技术
悬索桥大跨径跨越的实现主要是通过预应力拉索来完成的。当进行悬索桥的设计时,需要对悬索桥进行静动力性能的分析,以评价悬索桥设计方案的合理性,并根据需要进行修改调整,以满足悬索桥的结构设计要求。其中悬索桥的成桥状态分析是其他静动力性能分析的基础,成桥状态分析的关键是求解拉索的预应力,即进行拉索的找力分析。
现有的拉索找力分析方法多以直线型拉索为研究对象,通过复位平衡或逆迭代进行拉索的找力分析。经检索,专利CN201010501911.4公开了斜拉桥初始成桥初始索力确定方法,是基于ANSYS二次开发平台的斜拉桥初始成桥初始索力确定方法,其以设计索力作为目标值,考虑几何非线性效应,在恒载作用下反复迭代求解和修正拉索初应变,具体是:先假定任一组初始索力以初应变的形式加到斜拉索上,加上恒载并计算,通过*do-loop命令语言,提取计算所得斜拉索索力并检查该索力与目标成桥索力的误差是否在允许的范围内,若误差过大,通过差值法修改斜拉索初应变,再重新计算直至误差在允许的范围内,最后一次计算所用的一组斜拉索初应变乘以斜拉索考虑垂度效应修正后的弹性模量即为所要找的斜拉桥初始成桥初始索力;该方法提高了斜拉桥成桥初始索力的求解时间和精度,使得该方法具有较大的实际工程应用价值。
悬索桥主缆不同于直线型拉索,其几何形状为悬链线,而且同时承受拉力与剪力的作用,拉索受力情况复杂,拉索的索力分析时会涉及应力的重分布问题,其预应力分布更加复杂,现有的拉索找力分析方法无法直接应用于悬索桥的成桥状态分析以及其静、动力性能评估。同时现有的拉索找力分析方法,程序设计较为复杂,需要进行大量的迭代计算,对计算机的硬件要求较高,而且耗费大量的机时。
因此需要针对上述问题开发一种简单、快捷、计算精度高的拉索找力分析方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种程序简洁、计算精确的悬索桥拉索找力分析方法。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案为:一种悬索桥拉索找力分析方法,其创新点在于:所述悬索桥拉索找力分析方法是一种基于目标追踪-迭代更新算法的悬索桥拉索找力分析方法,该方法在悬索桥的几何构形与边界条件已知而成桥状态索力未知的条件下,以悬索桥成桥状态的跨中挠度为目标值,利用ANSYS参数化程序设计语言,通过追踪跨中挠度-迭代更新实常数数组的找力分析方法,求解满足悬索桥结构设计要求的拉索索力,其具体是:根据已知成桥状态的悬索桥的几何构形与边界条件,利用ANSYS参数化程序设计语言建立悬索桥的有限元模型,创建索力实常数初始数组,以单位实常数作为索力数组的初始化赋值,创建索力实常数存储数组,设立悬索桥的跨中挠度判断阈值,施加恒载进行恒载作用下的初始非线性静力分析,然后追踪目标-悬索桥的跨中挠度,判断桥梁的跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,若不满足,则提取求解后拉索的索力实常数,利用迭代算法与更新rmodify命令,迭代更新拉索的索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,再施加恒载进行恒载作用下的非线性静态分析,继续追踪目标-跨中挠度并判断跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,如果仍不满足则继续提取索力实常数,并进行索力实常数的迭代更新,直至满足悬索桥的结构设计要求,最后利用etable命令建立拉索轴力单元表提取拉索索力,该组索力即为悬索桥成桥状态的拉索索力。
进一步地,所述悬索桥拉索找力分析方法,包括如下步骤:
步骤1:分析准备:收集整理悬索桥成桥状态的几何构形、设计参数以及建造材料的物理参数,明确悬索桥成桥状态的荷载与边界条件,设定跨中挠度判断阈值Δd;
步骤2:建立悬索桥的有限元模型:以成桥状态下悬索桥的几何构形为基本构形,根据桥梁的几何构形、设计参数、材料参数和边界条件,利用ANSYS参数化程序设计语言建立悬索桥的有限元模型;
步骤3:拉索找力分析:
(1)创建各段主缆及吊索的索力实常数数组,并以单位实常数对索力数组进行初始化赋值,得到索力实常数初始数组;
(2)创建各段主缆及吊索的索力实常数存储数组;
(3)目标追踪与迭代更新找力分析:
(3-1)约束边界、施加恒载,进行非线性静力分析;
(3-2)提取追踪目标-悬索桥的跨中挠度d;
(3-3)判断追踪目标值是否小于设定的跨中挠度判断阈值Δd;
(3-4)如果d>Δd,则提取求解后拉索的索力实常数数组,通过迭代算法*do-while-loop命令与RMODIF命令,迭代更新索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,重复步骤(3-1)、(3-2)、(3-3)与(3-4),直至d<Δd成立;如果d<Δd成立,则结束拉索找力分析,跳转至索力输出模块;
步骤4:索力输出:利用etable命令建立拉索轴力单元表提取各拉索轴力,即得悬索桥成桥状态的拉索索力。
进一步地,步骤1中所述的几何构形、设计参数和物理参数,包括悬索桥的结构布局、各结构构件的截面参数、材料的弹性模量和密度。
进一步地,步骤1中所述的跨中挠度判断阈值Δd指根据悬索桥成桥状态结构设计要求所设定的最大跨中挠度值。
进一步地,步骤2中所述的悬索桥有限元模型主要包括采用鱼骨梁模型模拟的主梁、采用单梁模型模拟的索塔与只承受拉力不承受弯矩的杆单元模拟的拉索。
进一步地,步骤3中(1)所述索力实常数初始数组序号要与悬索桥模型中的拉索单元序号一一对应,其值全部设定为单位实常数,步骤3中(2)所述索力实常数存储数组要与步骤3中(1)的索力实常数初始数组一一对应。
进一步地,步骤3中(3-1)所述非线性静力分析主要考虑拉索的预应力效应、大变形效应与应力刚化效应。
进一步地,步骤3中(3-2)所述追踪目标值d指恒载作用下悬索桥加劲梁跨中的竖向位移值。
进一步地,步骤3中(3-4)所述提取求解后拉索的索力实常数数组要与步骤3中(2)所述索力实常数存储数组一一对应,步骤3中(3-4)所述利用求解后拉索的索力实常数数组迭代更新索力实常数存储数组,以及更新索力实常数初始数组,需要进入前处理模块利用迭代算法*do-loop以及更新RMODIF命令执行。
进一步地,所述步骤4中提取拉索轴力需要利用etable命令建立拉索轴力单元表,以存储拉索对应的轴力。
本发明的优点在于:
(1)本发明悬索桥拉索找力分析方法,简单快捷,迭代次数少、求解时间短,对计算机配置的要求低,同时求解精度高,能够在一定程度上满足学术研究与工程应用的要求,是一种有效的悬索桥成桥状态索力的确定方法;
(2)本发明悬索桥拉索找力分析方法,与现有索拉分析相比,具有以下区别特征:1)专利CN201010501911.4适用于分析斜拉桥的成桥初始索力,而本专利适用于分析悬索桥的成桥初始索力;悬索桥的拉索相比斜拉桥,拉索的几何形状不是斜拉桥拉索的直线,而是悬链线,悬索桥的拉索除受拉力外,还受到剪力的作用,拉索受力情况更复杂,成桥状态悬索桥拉索的初始索力分析时会涉及应力的重分布问题,其预应力分布更加复杂,无法应用现有的斜拉桥拉索找力分析方法进行悬索桥拉索初始索力的确定,本专利针对常见的悬索桥结构提出了悬索桥拉索的成桥初始索力确定方法;2)专利CN201010501911.4以斜拉桥的设计索力为目标值,而本专利以悬索桥的跨中挠度作为目标值,使得本专利不但能用于确定设计索力已知的成桥初始索力,而且还能用于分析设计索力未知的悬索桥结构的成桥初始索力,扩大了本专利的适用条件,尤其是设计资料未公开或者只完成了概念设计的悬索桥成桥初始索力的确定;3)相比专利CN201010501911.4通过差值法迭代修正拉索初应变的方法确定初始索力,本专利采用了目标追踪、迭代更新的算法确定成桥状态的初始索力,本专利以通过追踪目标-跨中挠度,快速、直接地判断拉索索力是否符合桥梁的结构设计要求,然后利用求解后拉索的索力实常数数组迭代更新索力实常数初始数组,有效地提高了初始索力分析的精度与运算效率;4)相比专利CN201010501911.4,本专利应用三个索力数组存储、更新索力确定过程中的初始索力数据,它们分别为索力实常数初始数组、索力实常数存储数组以及求解后拉索的索力实常数数组,它们之间一一对应,大幅提高了本专利初始索力数据的存储、分析、迭代更新的速度、效率与准确性;5)相比专利CN201010501911.4,本专利拉索初始索力的提取采用了单元表与提取拉索轴力的方式直接确定成桥拉索初始索力,相比通过计算弹性模量×初始应变×横截面积乘积计算成桥初始索力的方式,更加简洁、准确以及高效。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明悬索桥拉索找力分析方法流程图。
图2a-图2d为实施例中悬索桥结构布置图。
图3为实施例中悬索桥加劲梁鱼骨梁式模型。
图4为实施例中悬索桥索塔模型。
图5为实施例中悬索桥拉索(悬索与吊索)模型。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
本发明提供了一种基于目标追踪-迭代更新算法的悬索桥拉索找力分析方法,该方法在悬索桥的几何构形与边界条件已知而成桥状态索力未知的条件下,以悬索桥成桥状态的跨中挠度为目标值,利用ANSYS参数化命令语言,通过追踪跨中挠度-迭代更新实常数数组的找力分析方法,求解满足悬索桥结构设计要求的拉索索力,其具体是:根据已知成桥状态的悬索桥的几何构形与边界条件,利用ANSYS参数化命令语言建立悬索桥的有限元模型,创建索力实常数初始数组,以单位实常数作为索力数组的初始化赋值,创建索力实常数存储数组,设立悬索桥的跨中挠度判断阈值,施加恒载进行恒载作用下的初始非线性静力分析,然后追踪目标-悬索桥的跨中挠度,判断桥梁的跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,若不满足,则提取求解后拉索的索力实常数,利用迭代算法与更新RMODIF命令,迭代更新拉索的索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,再施加恒载进行恒载作用下的非线性静态分析,继续追踪目标-跨中挠度并判断跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,如果仍不满足则继续提取索力实常数,并进行索力实常数的迭代更新,直至满足悬索桥的结构设计要求,最后利用etable命令建立拉索轴力单元表提取拉索索力,得到悬索桥成桥状态的拉索索力。
下面结合具体实施例和附图,对本发明做进一步详细说明,应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
本发明提供的方法包括如以下步骤:
步骤1:分析准备:收集整理悬索桥成桥状态的几何构形、设计参数以及建造材料的物理参数,明确悬索桥成桥状态的荷载与边界条件,设定跨中挠度判断阈值Δd;
步骤2:建立悬索桥的有限元模型:以成桥状态下悬索桥的几何构形为基本构形,根据桥梁的几何构形、设计参数、材料参数和边界条件,利用ANSYS参数化命令语言建立悬索桥的有限元模型;
步骤3:拉索找力分析:
(1)创建各段主缆及吊索的索力实常数数组,并以单位实常数对索力数组进行初始化赋值,得到索力实常数初始数组;
(2)创建各段主缆及吊索的索力实常数存储数组;
(3)目标追踪与迭代更新找力分析:
(3-1)约束边界、施加恒载,进行非线性静力分析;
(3-2)提取追踪目标-悬索桥的跨中挠度d;
(3-3)判断追踪目标值是否小于设定的跨中挠度判断阈值Δd;
(3-4)如果d>Δd,则提取求解后拉索的索力实常数数组,通过迭代算法*dowhile-loop命令与rmodif命令,迭代更新索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,重复步骤(3-1)、(3-2)、(3-3)与(3-4),直至d<Δd成立;如果d<Δd成立,则结束拉索找力分析,跳转至索力输出模块;
步骤4:索力输出:利用etable命令建立拉索轴力单元表提取各拉索轴力,即得悬索桥成桥状态的拉索索力。
其中,步骤(1)中所述的几何构形、设计参数和物理参数,包括:悬索桥的结构布局、各结构构件的截面参数、材料的弹性模量、密度等;步骤(1)中所述的跨中挠度判断阈值Δd指根据悬索桥成桥状态结构设计要求所设定的最大跨中挠度值;步骤(2)中所述的悬索桥有限元模型主要包括:采用鱼骨梁模型模拟的主梁、采用单梁模型模拟的索塔与只承受拉力不承受弯矩的杆单元模拟的拉索。
步骤3中(1)所述索力实常数初始数组序号要与悬索桥模型中的拉索单元序号一一对应,其值全部设定为单位实常数;步骤3中(2)所述索力实常数存储数组要与步骤3中(1)的索力实常数初始数组一一对应;步骤3中(3-1)所述非线性静力求解主要考虑拉索的预应力效应、大变形效应与应力刚化效应等;步骤3中(3-2)所述追踪目标值d指恒载作用下悬索桥加劲梁跨中的竖向位移值;步骤3中(3-4)所述提取求解后拉索的索力实常数数组要与步骤3中(2)中所述索力实常数存储数组一一对应;步骤3中(3-4)所述利用求解后拉索的索力实常数数组迭代更新索力实常数存储数组,以及更新索力实常数初始数组,需要进入前处理(/pre7)模块利用迭代算法*do-loop以及更新RMODIF等参数化命令执行;步骤4中提取拉索轴力需要利用etable命令建立拉索轴力单元表,以存储拉索对应的轴力。
经过上述步骤,求解得到满足悬索桥成桥状态的拉索索力。
下面以主跨3300m的墨西拿悬索桥为例,来说明本方法在悬索桥中的具体应用。
墨西拿跨海大桥地处意大利墨西拿海峡,建成后将连接西西里岛与意大利本土,墨西拿跨海大桥为大跨悬索桥,全长5070m,主跨3300m,两个边跨分别为810m和960m,建成后将超越日本的明石海峡大桥(1991m)成为世界上主跨最长的悬索桥。墨西拿海峡大桥为公铁两用桥梁,缆索由两对主缆与多根吊索组成,索塔总高399m,两侧索塔分别向内倾斜1.93°,由三根横梁连接在一起,桥面系采用三箱流线型设计,中间箱梁供火车通行,两侧箱梁为公路桥梁,如图2所示,拉索以及加劲梁、索塔控制截面的设计参数如表1所示。
表1墨西拿跨海大桥各组件设计参数
步骤1:分析准备:
收集整理悬索桥桥成桥状态的几何构形、设计参数等,根据悬索桥的结构布局图(如图2a-图2d所示),确定主梁、索塔与拉索的节点坐标,并明确主梁、索塔截面的实常数,并考虑悬索桥成桥状态的结构设计要求设定跨中挠度判断阈值Δd;
步骤2:建立悬索桥的有限元模型:
选取单元类型,定义材料属性:主梁与索塔同样选用具有六个自由度,能承受拉、压、弯、扭的梁单元(BEAM)模拟,根据塔、梁的设计参数,定义其材料属性与截面实常数;拉索选用具有三个自由度,仅承受轴向力的杆单元(LINK)模拟,并定义其材料属性。
然后根据步骤1中确定的节点坐标,利用ANSYS参数化命令生成主梁、索塔与拉索的节点,建立悬索桥空间节点有限元模型。
定义单元类型、材料属性,以及生成节点的部分程序如下:
步骤3:定义拉索横截面积存储数组,按序存储拉索的横截面积,并定义索力实常数初始数组,并以单位实常数对索力实常数初始数组进行初始化赋值,然后采用参数化命令设定各拉索节段的属性,下面列出了部分定义、赋值的程序:
步骤4:定义索力实常数存储数组,令key=1,进入静力求解分析模块,其部分程序如下:
……………
*DIM,INI_STR,,486!定义索力实常数存储数组INI_STR
KEY=1
*DOWHILE,KEY
步骤5:利用ANSYS参数化命令分别建立拉索单元、主梁单元与索塔单元,约束边界,施加重力加速度,进行非线性静力求解,其部分程序如下:
步骤6:提取追踪目标-悬索桥的跨中挠度d,并判断此时的跨中挠度d是否小于跨中挠度判断阈值Δd,其部分程序如下:
如果d>Δd成立,则提取求解后拉索的索力实常数数组,通过迭代算法*dowhile-loop命令,迭代更新索力实常数存储数组。
步骤7:通过迭代算法*dowhile-loop命令与rmodif命令,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,其部分程序如下:
/>
步骤8:索力输出:利用etable命令建立拉索轴力单元表提取各拉索轴力,即得悬索桥成桥状态各缆索的索力,其部分程序如下:
按照本发明的方法,上述主跨3300m的墨西拿悬索桥算例的分析情况列表如下。根据上述悬索桥的算例分析情况可知,本发明有效减少拉索找力分析迭代的次数,节省求解时间,并能提升悬索桥成桥状态分析的精度,具有一定的学术研究与工程应用价值。
悬索桥拉索找力分析方法算例分析情况
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:所述悬索桥拉索找力分析方法是一种基于目标追踪-迭代更新算法的悬索桥拉索找力分析方法,该方法在悬索桥的几何构形与边界条件已知而成桥状态索力未知的条件下,以悬索桥成桥状态的跨中挠度为目标值,利用ANSYS参数化程序设计语言,通过追踪跨中挠度-迭代更新实常数数组的找力分析方法,求解满足悬索桥结构设计要求的拉索索力,其具体是:根据已知成桥状态的悬索桥的几何构形与边界条件,利用ANSYS参数化程序设计语言建立悬索桥的有限元模型,创建索力实常数初始数组,以单位实常数作为索力数组的初始化赋值,创建索力实常数存储数组,设立悬索桥的跨中挠度判断阈值,施加恒载进行恒载作用下的初始非线性静力分析,然后追踪目标-悬索桥的跨中挠度,判断桥梁的跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,若不满足,则提取求解后拉索的索力实常数,利用迭代算法与更新rmodify命令,迭代更新拉索的索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,再施加恒载进行恒载作用下的非线性静态分析,继续追踪目标-跨中挠度并判断跨中挠度是否小于设定的跨中挠度判断阈值,如果仍不满足则继续提取索力实常数,并进行索力实常数的迭代更新,直至满足悬索桥的结构设计要求,最后利用etable命令建立拉索轴力单元表提取拉索索力,该组索力即为悬索桥成桥状态的拉索索力。
2.根据权利要求1所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:所述悬索桥拉索找力分析方法,包括如下步骤:
步骤1:分析准备:收集整理悬索桥成桥状态的几何构形、设计参数以及建造材料的物理参数,明确悬索桥成桥状态的荷载与边界条件,设定跨中挠度判断阈值Δd;
步骤2:建立悬索桥的有限元模型:以成桥状态下悬索桥的几何构形为基本构形,根据桥梁的几何构形、设计参数、材料参数和边界条件,利用ANSYS参数化程序设计语言建立悬索桥的有限元模型;
步骤3:拉索找力分析:
(1)创建各段主缆及吊索的索力实常数数组,并以单位实常数对索力数组进行初始化赋值,得到索力实常数初始数组;
(2)创建各段主缆及吊索的索力实常数存储数组;
(3)目标追踪与迭代更新找力分析:
(3-1)约束边界、施加恒载,进行非线性静力分析;
(3-2)提取追踪目标-悬索桥的跨中挠度d;
(3-3)判断追踪目标值是否小于设定的跨中挠度判断阈值Δd;
(3-4)如果d>Δd,则提取求解后拉索的索力实常数数组,通过迭代算法*do-while-loop命令与RMODIF命令,迭代更新索力实常数存储数组,利用更新后的索力实常数存储数组更新索力实常数初始数组,重复步骤(3-1)、(3-2)、(3-3)与(3-4),直至d<Δd成立;如果d<Δd成立,则结束拉索找力分析,跳转至索力输出模块;
步骤4:索力输出:利用etable命令建立拉索轴力单元表提取各拉索轴力,即得悬索桥成桥状态的拉索索力。
3.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤1中所述的几何构形、设计参数和物理参数,包括悬索桥的结构布局、各结构构件的截面参数、材料的弹性模量和密度。
4.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤1中所述的跨中挠度判断阈值Δd指根据悬索桥成桥状态结构设计要求所设定的最大跨中挠度值。
5.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤2中所述的悬索桥有限元模型主要包括采用鱼骨梁模型模拟的主梁、采用单梁模型模拟的索塔与只承受拉力不承受弯矩的杆单元模拟的拉索。
6.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(1)所述索力实常数初始数组序号要与悬索桥模型中的拉索单元序号一一对应,其值全部设定为单位实常数,步骤3中(2)所述索力实常数存储数组要与步骤3中(1)的索力实常数初始数组一一对应。
7.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(3-1)所述非线性静力分析主要考虑拉索的预应力效应、大变形效应与应力刚化效应。
8.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(3-2)所述追踪目标值d指恒载作用下悬索桥加劲梁跨中的竖向位移值。
9.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:步骤3中(3-4)所述提取求解后拉索的索力实常数数组要与步骤3中(2)所述索力实常数存储数组一一对应,步骤3中(3-4)所述利用求解后拉索的索力实常数数组迭代更新索力实常数存储数组,以及更新索力实常数初始数组,需要进入前处理模块利用迭代算法*do-loop以及更新RMODIF命令执行。
10.根据权利要求2所述的悬索桥拉索找力分析方法,其特征在于:所述步骤4中提取拉索轴力需要利用etable命令建立拉索轴力单元表,以存储拉索对应的轴力。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112464534B (zh) * 2020-11-27 2023-07-18 四川石油天然气建设工程有限责任公司 油气管悬索跨越仿真分析模型及其构建方法
CN113221230B (zh) * 2021-06-04 2022-08-26 中交第二航务工程局有限公司 一种悬索桥加劲梁下缘开口量的计算方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100687084B1 (ko) * 2005-09-01 2007-02-26 삼성물산 주식회사 유한요소 해석 및 민감도 해석에 의한 교량 케이블의 장력추정방법
CN107016194A (zh) * 2017-04-07 2017-08-04 东南大学 基于多尺度有限元建模的桥梁缆索体系劣化性能分析方法
CN107014543A (zh) * 2017-05-02 2017-08-04 中铁大桥科学研究院有限公司 一种斜拉桥索力测试方法
CN108875286A (zh) * 2018-08-22 2018-11-23 大连理工大学 一种悬索桥整体结构分析的参数化优化方法
CN109933746A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 北京科技大学 悬索桥中跨主缆跨中挠度和高程随温度变化的估算方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100687084B1 (ko) * 2005-09-01 2007-02-26 삼성물산 주식회사 유한요소 해석 및 민감도 해석에 의한 교량 케이블의 장력추정방법
CN107016194A (zh) * 2017-04-07 2017-08-04 东南大学 基于多尺度有限元建模的桥梁缆索体系劣化性能分析方法
CN107014543A (zh) * 2017-05-02 2017-08-04 中铁大桥科学研究院有限公司 一种斜拉桥索力测试方法
CN108875286A (zh) * 2018-08-22 2018-11-23 大连理工大学 一种悬索桥整体结构分析的参数化优化方法
CN109933746A (zh) * 2019-03-26 2019-06-25 北京科技大学 悬索桥中跨主缆跨中挠度和高程随温度变化的估算方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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基于ANSYS平台的大跨度斜拉桥非线性成桥初始索力确定;汪峰;刘沐宇;;土木工程与管理学报(第02期);37-40 *

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